FORMULES de PHYSIQUE
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LOI de COULOMB
-loi de Coulomb
La loi de Coulomb est la loi de Newton appliquée à l'électromagnétisme
En infiniment petit, cette interaction a 2 composantes: une -due aux photons- sur la partie électrique des charges Q, dite interaction Q.E.D
L'autre due aux bosons W+ et W- et Zi (courant neutre) sur la partie magnétique des charges K, dite interaction faible
LOI de COULOMB-NEWTON en électricité (QED)
Elle a la même forme qu'en gravitation, toutefois les charges de même polarité se repoussent
F = Q1.Q2.ζ’.(1 + αé) / Ω.l² ou F = Q1.Q2.(1 + αé) / ε.Ω.l²
F(N)= force d'attraction entre 2 charges électriques induites
Q1 et 2(C) = charges électriques baignant dans un milieu de permittivité ε (F/sr) et d'inductivité ζ’(sr/F)
Ω(sr)= angle solide dans lequel s’effectue l’interaction (en général l’espace entier, soit 4psr pour un système d’unités qui a comme unité d’angle le stéradian)
l(m)= distance entre Q1 et Q2
αé ,dite de structure fine, est la constante de couplage de l'interaction Q.E.D (~ 1/137 ou 0,00729735253)
Elle tient compte des interactions des particules constitutives élémentaires chargées, entre elles (intérieurement)
Remarque sur les unités: si on s'exprime en système d'unités S.I.+, chacune des 2 charges Q vaut 1 Coulomb et elles sont placées à 1 mètre l'une de l'autre dans le vide (où ε = 8,854187817.10-12 F/ m),
donc la force F vaut >>> 1x1x (#1) / (8,9.10-12x 12,56 x 1²) soit # 9.109 Newtons ( # 9.108 kilogramme-poids) ce qui est énorme et qui montre combien le Coulomb est une unité trop forte en pratique
Version ancestrale de la loi de Coulomb-Newton
Avant la découverte de la constante de couplage, la loi s'écrivait >>>
F = Q1.Q2.ζ’ / Ω.l² ou F = Q1.Q2 / ε.Ω.l²
avec mêmes symboles qu'au-dessus
LOI de COULOMB-NEWTON en magnétisme (force faible)
Cette interaction se manifeste entre 2 masses magnétiques ampèriennes induites K, sous l’action des bosons-véhicules W+ ,W -et Z° qui sont les pilotes du champ médiateur nommé saveur et qui est capable d’initier une force d’interaction (F) en se mariant avec 2 charges induites similaires, car
F = force = (charge induite)x(charge induite)x(saveur) -c’est la loi de Newton-Coulomb-
Cette force est nommée (pour l’infiniment petit) force nucléaire faible ou force d’isospin faible et la relation est habituellement écrite F = [K1. K2].μ.(1 + αW] / Ω.l1²
où F(N) est la force faible, K1 et K2 (A-m) sont lesmasse magnétique ampèrienne (ou pôles) situées à une distance l1(m)
μ est le facteur de milieu (la perméabilité magnétique du vide = 1,2566370614.10-6 H-sr)
αW est la constante de couplage faible(~ 3,2.10-5)
l2 est la distance d’interaction entre les quarks ,(impliqués dans αW) soit ~10-18 m.
Ω(sr)= angle solide dans lequel se transmet l’interaction (en général Ω est l’espace entier, soit 4p sr pour les systèmes d’unités qui, comme le S.I.+, ont comme unité d’angle le stéradian)
La force qui en découle est répulsive pour une distance inférieure à 2.10-18mètre
S'il existe une telle distance limite, c'est à cause des particules virtuelles qui apparaissent et disparaissent en permanence, mais dont la distance de fluctuation est du même ordre (inférieure à h / m.c soit # de 10-18 m)
La présente interaction concerne surtout la radioactivité β et on est dans la zone des particules de 10-8 J (100 GeV)